恒星最终演化方案（191颗恒星的精确资料）

恒星最终演化方案（191颗恒星的精确资料）（图片说明：北河三与太阳的对比）当然了，天文学家对这些巨星进行探测，并不只是想知道它们到底有多大，而是为了进行更多的科学研究。（图片说明：参宿四）实际上，这项工作开展的时间非常早，是在1997年。也就是说，在24年前，就已经有一批天文学家开始精确测量这些天体的数据了。他们利用的，是美国帕洛马山天文台的试验台干涉仪（PTI），这是作为夏威夷的凯克干涉仪的测试平台而建造的，却在这次研究中大显神威。在本次研究中，天文学家们关注的是宇宙中的巨无霸——那些体积非常巨大的恒星。我们知道，在银河系内，只有20%左右的恒星比我们的太阳更大，但这些恒星的尺寸却相当惊人。

当我们仰望夜空时，看到的星星基本上都是恒星。这些恒星不论多么巨大，多么耀眼，呈现在夜空中，都是看起来一样的光点而已，没有人知道它们有多大、距离我们有多远、亮度有多高。

科学家知道。

凭借着聪明的头脑和巧妙的计算，科学家们已经可以推测许多宇宙天体的基本数据了，比如天体半径、质量、和我们的距离等等。不过，他们似乎并不满足，而是仍然孜孜不倦地进行着研究，希望将数据计算得更加精确。

就像我们说的，这些恒星不论本身多么巨大，在我们眼中都只是光点。没有参照物，让很多探测都难以进行。比如我们熟悉的巨型恒星参宿四，其半径和距离数据，科学家们已经测量并修改许多次了，目前仍然不敢说是最终的结论。

（图片说明：参宿四）

实际上，这项工作开展的时间非常早，是在1997年。也就是说，在24年前，就已经有一批天文学家开始精确测量这些天体的数据了。他们利用的，是美国帕洛马山天文台的试验台干涉仪（PTI），这是作为夏威夷的凯克干涉仪的测试平台而建造的，却在这次研究中大显神威。

在本次研究中，天文学家们关注的是宇宙中的巨无霸——那些体积非常巨大的恒星。我们知道，在银河系内，只有20%左右的恒星比我们的太阳更大，但这些恒星的尺寸却相当惊人。

当然了，天文学家对这些巨星进行探测，并不只是想知道它们到底有多大，而是为了进行更多的科学研究。

（图片说明：北河三与太阳的对比）

所谓的巨星，不仅仅是体型比太阳大，它们的内部也不同。在太阳这样的主序星核心处，氢在极端的高温和高压之下进行着聚变反应，产生氦。甚至对于更小一点的褐矮星（已经算不上是恒星了），它们内部只有含有一个中子的氢同位素氘能够进行聚变，所以要更暗、更冷。

而这些巨星，已经脱离了主序星阶段，进入到了演化末期。在它们的核心处，能够供应聚变的氢消耗殆尽，以至于氦开始聚变。从外部来看，它们的体型会变得非常巨大，甚至可以达到太阳的数百倍；亮度也非常惊人，是太阳的几十到几千倍。根据物质流失速度等方面的差异，这些巨星中又被分类出超巨星和特超巨星。

（图片说明：洛厄尔天文台）

来自洛厄尔天文台（就是发现了冥王星的那个天文台）的天文学家Gerard van Belle是本次研究的领导者，是干涉测量方面的专家，还是海军精密光学干涉仪的首席科学家。他和他的同事们在《天体物理学杂志》上发表了相关论文，介绍了本次研究的成果，他也是论文的第一作者。

在他的带领下，天文学家们一共对191颗巨星的温度、尺寸等数据进行了精确的观测。

这已经不是天文学家第一次对宇宙中的巨星进行详细调查了，在2003年的时候，就有一项研究利用威尔逊山天文台的Mark III恒星干涉仪，对85颗巨星进行了调查。不过，这一次的研究中，不论是调查的数量还是精确度，都要比上一次要高得多。

（图片说明：威尔逊山天文台）

PTI不仅仅是一台死板的设备，它还有一部分自主运行的能力，可以说是个小机器人，因此它拥有着更高的效率。根据作者的描述，它可以在任何一个允许观测的夜晚对这些恒星数据进行收集。Van Belle自信地说，从调查的恒星数量方面来讲，这次任务比以往任何一次研究的规模都要至少大1倍以上。

你可能要问了：研究这些到底有啥用呢？

其实，这件事比你想象中要更加重要。

很早以前，天文学家就发现，恒星的颜色和它们的表面温度有着密切的关系。越红的恒星温度越低，比如红矮星就是宇宙中温度最低的恒星；而越热的恒星，反而呈现出蓝色甚至是白色。

（图片说明：蓝巨星极大极热）

如果天文学家们能够对各种各样的恒星进行这些关系的梳理，那就相当于给这些恒星准备了一把尺子，而这些数据就是尺子上的刻度。从此以后，我们就可以用这样的“尺子”来测量天体了。研究人员指出，在未来几年的时间内，本次研究的成果都可以作为巨型恒星的标准参考。

这一次对恒星的温度测量达到了前所未有的精确度，至少比以往的研究高出2-4倍。van Belle自信地说：“这意味着，假如你告诉我一颗恒星的颜色，或者告诉我这颗恒星是什么类型，那么我就可以告诉你它的温度，而且有更大的把握。”

有了这把“尺子”，天文学家能进行怎样的研究呢？

（图片说明：红巨星）

首先，它可以用来研究系外行星。因为目前天文学家对系外行星的研究，都依赖于其宿主恒星。比如一颗行星有多重，我们就要先知道恒星有多重，然后利用万有引力定律等方法进行计算。因此，不论是恒星的质量还是半径抑或亮度等参数，对于天文学家来说都是至关重要的。当这些参数足够精确了，计算出来的行星数据也就更精准了。

另外，这样的研究还可以帮助我们推测太阳的未来。

我们知道，大约在50亿年后，太阳就会变成一颗红巨星，外壳大幅膨胀，将水星、金星和地球的轨道吞没，甚至可能会吞没掉距离今天的太阳超过2亿公里的火星。

（图片说明：太阳变成的红巨星或将把地球“烧焦”）

然而，这些也只是天文学家的推测，到底太阳会以怎样的方式膨胀、膨胀到多大，都是一个谜。10倍？100倍？这些都是未知的。通过这样的研究，天文学家也可以更好地预测太阳在死亡的过程中会经历什么，也能解释今天的太阳所表现出来的一些现象。

尽管宇宙十分浩渺，地球连一粒沙子都算不上。但我们仍然可以试图找到各种各样的“尺子”，去测量这些遥远、巨大的天体。别看人类的体型不大，但我们的尺子是真的大！

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